EP1312135B1 - Anordnung zur beeinflussung und steuerung elektromagnetischer wechselfelder und/oder antennen und antennendiagrammen - Google Patents

Anordnung zur beeinflussung und steuerung elektromagnetischer wechselfelder und/oder antennen und antennendiagrammen Download PDF

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EP1312135B1
EP1312135B1 EP01962629A EP01962629A EP1312135B1 EP 1312135 B1 EP1312135 B1 EP 1312135B1 EP 01962629 A EP01962629 A EP 01962629A EP 01962629 A EP01962629 A EP 01962629A EP 1312135 B1 EP1312135 B1 EP 1312135B1
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EP
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emitter
arrangement
elements
accordance
carrier
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Frank E. Wötzel
Mario Nowack
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Nowack Mario
WOETZEL, FRANK E.
Original Assignee
Nowack Mario
Wotzel Frank E
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    • H01Q3/44—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
    • H01Q3/46—Active lenses or reflecting arrays

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for influencing and Control of electromagnetic alternating fields and / or antennas and Antenna patterns.
  • the fields of application of the invention extend primarily to the Areas of communication technology in the fields of stationary, portable and mobile transmitting and receiving systems of high-frequency electromagnetic radiation sources, in particular of geostationary orbiting satellite systems and land or air mobile sources, non - contact sensor technology, safety technology and the Radar technology.
  • Known methods for evaluating sources of electromagnetic Radiation preferably uses source-own signals as the evaluation criterion or in the case of the known position or moving property of Source whose known spatial coordinates or motion information or their relation to other known spatial coordinates.
  • the rating is on Based on known position data from source and / or signal receiver realized or based on a comparison of the transponder assignment with a Reference occupancy.
  • the tracking of such a receiving system takes place based on the evaluation of the received signal including external sensors and / or data on the motion or Direction information of the observer.
  • WO 0045464 discloses an arrangement for influencing and Control of electromagnetic alternating fields and / or antennas and Antenna diagrams with a dielectric carrier as a mounting surface for planar or transmission or feed elements, wherein the carrier in a high-frequency electromagnetic source field of a source in one Aperture space, bounded by two aperture surfaces, is arranged and on the carrier controllable radiator elements and elements for driving these radiator elements are arranged.
  • the arrangement has an external Control unit and is located in the near field of a pathogen.
  • the Radiator elements are by high-frequency Siganle or by a Combination of low frequency and high frequency signals individually or controllable in pairs.
  • this arrangement involves the problem that the field emitted by the source exciter is completely absorbed by the planar antenna carrier, converted and released again in one plane, resulting in a superposition of the source field and the parasitic field. The resulting losses are dramatically significant. Furthermore, said arrangement is not usable as a pathogen in conventional reflector antennas. Due to the design of the arrangement are to achieve a certain system quality (eg for the TV satellite direct reception) significantly larger dimensions than in a conventional antenna necessary. Added to this is the considerable increase in costs, which almost prohibits deployment in the end customer segment, by about one order of magnitude.
  • the object of the invention is therefore to provide an arrangement for influencing and Control of electromagnetic alternating fields and / or antennas and To provide antenna diagrams that are characterized by lower Insertion losses.
  • the object is achieved by an arrangement with the Characteristics of claim 1 solved.
  • the invention has the particular advantage that insertion losses are almost negligible. This allows the construction of antennas of relatively small size with high efficiency of the antenna.
  • the inventive solution with the size reduction associated with the use of such antennas for the maritime and land or air mobile application is even possible.
  • the use of the arrangement according to the invention is easily possible within a conventional reflector antenna arrangement.
  • the properties of a conventional reflector antenna arrangement are maintained with nearly the same system quality.
  • a useful signal to be received by a reflector antenna arrangement is not or only minimally damped when using the arrangement according to the invention.
  • the features of the invention also allow cost-effective technical solutions of the production of the antenna, since it can be produced with standard components and known technological methods.
  • the arrangement can be exactly dimensioned in relation to the intended application and can be produced with high mechanical precision. It is, according to a particular embodiment by embedding in a suitable low-dielectric plastic against extreme influences extremely robust and has a high tolerance to different environmental conditions, such as temperature, humidity and aggressive media.
  • a preferably planar or three-dimensional arrangement in the form of the aperture planes 30, 31 which is adapted in its functionality to the object to be solved by its structure and geometric positioning, geometrically fixed.
  • the complex H and. E-components of the electromagnetic field by controllable superimposition according to FIG. 2 according to the invention synthesized in the near field 32, 33.
  • the aperture space 29 is formed at the same time.
  • radiator elements 24.1 are applied to a dielectric carrier 22 parallel to the aperture planes 30, 31 and are task-specifically distributed in their arrangement, and are connected by the elements 23, not shown here for controlling the radiator elements 24.1.
  • the arrangement of the radiator elements 24.1 takes place basically in the region of the aperture space 29, which is formed by the two aperture planes 30, 31.
  • the generation of the parasitic source field in the area of the aperture space 29 is effected by a controllable interaction of the radiator elements 24.1 with the near field of the source radiator 3, 28 (passive) or solution-specific by superposition of the near field with reinforcing effect (active) or Feeding the radiator elements 24.1 by a to the near field of the Source radiator 28 in deterministic relationship (phase and amplitude) stationary excitation (external supply).
  • the embodiment of the radiator elements 24.1 or the radiator element pairs 24 is carried out according to the invention as a planar surface radiator, dipole or monopole arrangements, combinations of the aforementioned or so-called aperture radiators.
  • the arrangement of the radiator elements 24.1 takes place in an angle relationship adapted to the task ( ⁇ , ⁇ ) to the aperture plane in a solution-specific manner as a function of the type of source, preferably in the orthogonal direction (FIG. 4).
  • the influencing of the source field is effected by temporal control of the Phase and amplitude relationship of individual or groups of Radiator element pairs 24 by means of the evaluation and control unit 6.
  • the acquisition of the associated information is carried out with the help of implemented in an assembly external control and evaluation unit 6 in such a way that via one or more microprocessors, the inventive arrangement is controlled and the associated evaluation of the amplitudes and phase of the signal-treated Receive signal components allows a clear assignment on the vectorial position and temporal vectorial progress of the event ( Fig. 5 ).
  • the arrangement according to FIG. 6 is embedded in a suitable low-dielectric plastic with low dielectric loss factor and low dielectric constant in such a way that it is completely enclosed by a preferably closed-cell, superficially roughened rigid polyurethane foam having a volume weight of between 120 kg / m 3 and 250 kg / m 3 .
  • FIG. 6 shows an EM field control matrix for the case of the circular aperture of the near field of the source emitter 28 for use in a reflector antenna system according to FIG. 7 within the near field 32, 33.
  • radiator element pairs 24 are arranged, wherein the Radiator elements 24.1 are designed as linear radiators in dipole shape and orthogonal to the display plane connected to the network.
  • One each Radiating element pair 24 is by an element 23, in this case a suitable PIN diode, connected together. Due to the spatial distribution the radiator element pairs 24 in total and the distance and the length of Single radiator 24.1 becomes the control of the source field in its near field 32, 33 allows for both the E and H vector.
  • the activation of the Radiator element pairs 24 is effected by the logic module 25, the same time the connection to the evaluation and control unit 6 via the interface 26th realized.
  • control lines and the high-frequency waveguides takes place in the embodiment in microstrip technology.
  • the dielectric support 22 is in the embodiment for the purpose of minimization the losses centrally provided with a recess 27, which in a Ratio correlated with the aperture of the source radiator 28.
  • FIG. 7 shows the arrangement of the components according to the invention for the case of use in an offset reflector antenna.
  • the reflector antenna 1 and the receiving system LNC 3 represent the usual arrangement.
  • the antenna arrangement is connected to a positioning system in azimuth and elevation.
  • the EM field control matrix 2 is fixedly mounted between the reflector 1 and the horn of the LNC 3, at a distance of 2 cm from the horn outer edge.
  • the signal 4 issuing from the LNC 3 is fed to the evaluation and control unit 6 in accordance with FIG. 5 and discharged again without being influenced by it. Internally there is a decoupled power division for signal processing.
  • the EM field control matrix 2 is connected to the evaluation and control unit 6 by a bus cable 5. In the evaluation and control unit 6, the signal processing and evaluation.
  • the obtained direction information is relayed via a corresponding bus system 8 to the conventional electromechanical positioning system for the purpose of tracking the antenna to a moving target.
  • a corresponding bus system 8 An example of this is the satellite reception while driving with a boat called.
  • the change of the beam influence is made adaptively with the change of the tracking task.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Beeinflussung und Steuerung elektromagnetischer Wechselfelder und/oder Antennen und Antennendiagrammen.
Die Anwendungsgebiete der Erfindung erstrecken sich vorrangig auf die Bereiche der Kommunikationstechnik auf den Gebieten von stationären, portablen und mobilen Sende- und Empfangssystemen hochfrequenter elektromagnetischer Strahlungsquellen, insbesondere von geostationären oder umlaufenden Satellitensystemen und land- oder luftmobilen Quellen, der berührungslosen Sensortechnik, der Sicherheitstechnik und der Radartechnik.
Bekannte Verfahren zur Bewertung von Quellen elektromagnetischer Strahlung nutzen als Bewertungskriterium vorzugsweise quelleigene Signale oder für den Fall der bekannten Position oder Bewegungseigenschaft der Quelle, deren bekannte Raumkoordinaten oder Bewegungsinformation bzw. deren Bezug zu anderen bekannten Raumkoordinaten.
Im Bereich der Erfassung von geostationären Quellen, insbesondere im Bereich der geostationären Satellitensysteme, wird die Bewertung auf Grundlage bekannter Positionsdaten von Quelle und/oder Signalempfänger realisiert oder auf Basis eines Vergleichs der Transponderbelegung mit einer Referenzbelegung. Die Nachführung eines solchen Empfangssystems erfolgt auf der Grundlage der Bewertung des Empfangssignales unter Einbeziehung externer Sensoren und/oder Daten über die Bewegungs- oder Richtungsinformationen des Beobachters.
Weitere bekannte Nachführ- und/oder Trackinglösungen auf Grundlage der elektronischen Diagrammsynthese und -bewertung haben insbesondere den Nachteil, durch den hohen apperativen und systemimanten Aufwand auf Anwendungen im Hochkostenbereich beschränkt zu bleiben. Sie sind grundsätzlich nicht für die Nachrüstung in bestehenden Systemen geeignet. Des weiteren gewährleisten die bekannten Systeme keine spektral einstellbare, differenzierte Wirkung in einem großen Bandbreitenbereich.
Die WO 0045464 offenbart eine Anordnung zur Beeinflussung und Steuerung elektromagnetischer Wechselfelder und/oder Antennen und Antennendiagrammen mit einem dielektrischen Träger als Montagefläche für planare oder transmissions- oder Speiselemente, wobei der Träger in einem hochfrequenten elektromagnetischen Quellfeld einer Quelle in einem Aperturraum, begrenzt durch zwei Aperturflächen, angeordnet ist und auf dem Träger ansteuerbare Strahlerelemente und Elemente zur Ansteuerung dieser Strahlerelemente angeordnet sind. Die Anordnung weist eine externe Steuereinheit auf und ist im Nahfeld eines Erregers angeordnet. Die Strahlerelemente sind durch hochfrequente Siganle oder durch eine Kombination aus niederfrequenten und hochfrequenten Signalen einzeln oder paarweise ansteuerbar.
Mit dieser Anordnung verbindet sich jedoch das Problem, dass das vom Quellerreger abgegebene Feld vollständig durch den planaren Antennenträger absorbiert, umgewandelt und in einer Ebene wieder abgegeben wird und daraus eine Überlagerung von Quellfeld und Parasitärfeld resultiert. Die dadurch entstehenden Verluste sind dramatisch erheblich.
Weiterhin ist die genannte Anordnung nicht als Erreger in herkömmlichen Reflektor-Antennen verwendbar. Bedingt durch die Ausführung der Anordnung sind zum Erreichen einer bestimmten Systemgüte (z.B. für den TV Satellitendirektempfang) deutlich größere Abmessungen, als bei einer herkömmlichen Antenne notwendig. Hinzu kommen dann noch die erheblich, um ca. eine Zehnerpotenz, höheren Kosten, die einen Einsatz im Endkundensegment nahezu verbieten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung zur Beeinflussung und Steuerung elektromagnetischer Wechselfelder und/oder Antennen und Antennendiagrammen bereitzustellen, die sich durch geringere Einfügungsverlusten auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 10.
Gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbindet sich mit der Erfindung der besondere Vorzug, dass Einfügungsverluste nahezu vernachlässigbar sind.
Das ermöglicht den Bau von Antennen verhältnismäßig kleiner Baugröße bei hoher Effizienz der Antenne. Durch die erfindungsgemäße Lösung mit der damit verbundenen Baugrößenverkleinerung ist der Einsatz derartiger Antennen für die maritime sowie die_land- oder luftmobile Anwendung überhaupt erst möglich.
Der Einsatz der erfindungsgemäßen Anordnung ist innerhalb einer herkömmlichen Reflektorantennenanordnung problemlos möglich. Die Eigenschaften einer herkömmlichen Reflektorantennenanordnung werden bei nahezu gleicher Systemgüte beibehalten. Ein durch eine Reflektorantennenanordnung zu empfangendes Nutzsignal wird bei Einsatz der erfindungsgemäßen Anordnung nicht oder nur minimal gedämpft.
Die erfindungsgemäßen Merkmale ermöglichen darüber hinaus kostengünstige technische Lösungen der Fertigung der Antenne, da sie mit Standardbauelementen und bekannten technologischen Verfahren herstellbar ist.
Die Anordnung lässt sich bezogen auf den vorgesehenen Anwendungszweck exakt dimensionieren und ist mit hoher mechanischer Präzision herstellbar. Sie ist, gemäß einer besonderen Ausführungsform durch Einbetten in einen geeigneten niederelektrischen Kunststoff gegenüber extremen Einflüssen extrem robust und weist eine hohe Toleranz gegenüber unterschiedlichen Umweltbedingungen, wie Temperatur, Luftfeuchte und auch aggressiven Medien auf.
Durch die geeignete geometrische Gestaltung der Aussparung im Träger ist es möglich, die Anordnung an fast jede Aperturgröße und -form anzupassen. Dadurch bietet sich für die erfindungsgemäße Anordnung ein weites Einsatzgebiet.
Im folgenden soll die Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1
Prinzipielle Darstellung der Beziehungen zwischen Quelle, Nahfeld, EM-Matrix und Nahfeld
Figur 2
Prinzipielle Darstellung der Beeinflussung des Quellfeldes
Figur 3
Prinzipielle Darstellung der Anordnung der Elemente auf dem Träger
Figur 4
Prinzipielle Darstellung der räumlichen Anordnung der Elemente im Schnitt
Figur 5
Prinzipschaltbild der Auswerte- und Steuereinheit
Figur 6
Darstellung einer EM-Feldsteuermatrix für eine kreisrunde Apertur eines Quellfeldes
Figur 7
Prinzipielle Darstellung eines Reflektorantennensystems mit einer erfindungsgemäßen Anordnung.
Gemäß Fig. 1 wird in Wellenausbreitungsrichtung im Nahfeld 32, 33 eines ektromagnetischen Wechselfeldes des Quellstrahlers 28 eine vorzugsweise planare oder dreidimensionale Anordnung in Gestalt der Aperturebenen 30, 31 welche durch ihren Aufbau und geometrische Positionierung in ihrer Funktionalität an die zu lösende Aufgabe angepasst ist, geometrisch fixiert. Mit Hilfe der Anordnung der Aperturebenen 30, 31 werden die komplexen H-bzw. E-Komponenten des elektromagnetischen Feldes durch steuerbare Überlagerung gemäß Fig. 2 erfindungsgemäß im Nahfeld 32, 33 synthetisiert. Mit der geometrischen Fixierung der Aperturebenen 30, 31 im Bereich des Nahfeldes 32,33 wird zugleich der Aperturraum 29 gebildet.
Für die Anordnung der Aperturebenen 30, 31 in Form einer EM-Quellsynthese ist aus Fig. 3 ersichtlich, dass auf einem dielektrischen Träger 22 vorzugsweise planare oder dreidimensionale Strahlerelemente 24.1 vorzugsweise parallel zu den Aperturebenen 30, 31 aufgebracht und in ihrer Anordnung aufgabenspezifisch verteilt sind und durch die hier nicht dargestellten Elemente 23 zur Ansteuerung der Strahlerelemente 24.1 verbunden sind. Die Anordnung der Strahlerelemente 24.1 erfolgt grundsätzlich im Bereich des Aperturraumes 29, welcher durch die beiden Aperturebenen 30, 31 gebildet wird.
Die Generierung des parasitären Quellfeldes im Bereich des Aperturraumes 29 erfolgt durch eine steuerbare Wechselwirkung der Strahlerelemente 24.1 mit dem Nahfeld des Quellstrahlers 3, 28 (passiv) oder lösungsspezifisch durch Überlagerung des Nahfeldes mit verstärkender Wirkung (aktiv) bzw. Speisung der Strahlerelemente 24.1 durch eine zum Nahfeld des Quellstrahlers 28 in determinierter Beziehung (Phase und Amplitude) stehende Anregung (Fremdspeisung).
Die Ausführung der Strahlerelemente 24.1 oder der Strahlerelementepaare 24 erfolgt erfindungsgemäß als planare Flächenstrahler, Dipol- oder Monopolanordnungen, Kombinationen aus vorgenannten oder sogenannten Aperturstrahlern. Die Anordnung der Strahlerelemente 24.1 erfolgt in einer der Aufgabe angepassten Winkelbeziehung (α, β) zur Aperturebene lösungsspezifisch in Abhängigkeit von der Art der Quelle, vorzugsweise in orthogonaler Richtung (Fig. 4).
Die Beeinflussung des Quellfeldes erfolgt durch zeitliche Steuerung der Phasen- und Amplitudenbeziehung von einzelnen oder Gruppen von Strahlerelementepaaren 24 mittels der Auswerte- und Steuereinheit 6.
Die Gewinnung der zugeordneten Informationen (Richtung, Vektor) wird mit Hilfe der in einer Baugruppe realisierten externen Steuer- und Auswerteeinheit 6 in der Form vorgenommen, dass über einen oder mehrere Mikroprozessoren die erfindungsgemäße Anordnung gesteuert wird und die verknüpfte Auswertung der Amplituden und Phasenlage der signalbehandelten Empfangssignalkomponenten eine eindeutige Zuordnung über die vektorielle Lage und zeitlichen vektoriellen Fortschritt des Ereignisses ermöglicht (Fig. 5).
Die Anordnung gemäß Fig. 6 ist in einen geeigneten niederdielektrischen Kunststoff mit geringen dielektrischen Verlustfaktor und geringer Dielektrizitätskonstante dergestalt eingebettet, dass sie von einem vorzugsweise geschlossenzelligen, oberflächlich verhauteten Polyurethanhartschaum eines Volumengewichtes zwischen 120 kg/m3 bis 250 kg/m3 vollständig umschlossen wird.
Fig. 6 zeigt eine EM-Feldsteuermatrix für den Fall der kreisrunden Apertur des Nahfeld des Quellstrahlers 28 für die Nutzung in einem Reflektorantennensystem gemäß Fig. 7 innerhalb des Nahfeldes 32, 33.
Auf dem Träger 22 sind Strahlerelementepaare 24 angeordnet, wobei die Strahlerelemente 24.1 als Linearstrahler in Dipolform ausgebildet sind und orthogonal zur Darstellungsebene mit dem Netzwerk verbunden ist. Je ein Strahlerelementepaar 24 ist durch eine Element 23, in diesem Fall eine geeignete PIN Diode, miteinander verbunden. Durch die räumliche Verteilung der Strahlerelementepaare 24 insgesamt und den Abstand und die Länge der Einzelstrahler 24.1 wird die Steuerung des Quellfeldes in dessen Nahfeld 32, 33 sowohl für den E- und H-Vektor ermöglicht. Die Ansteuerung der Strahlerelementepaare 24 erfolgt durch den Logikbaustein 25, der gleichzeitig die Verbindung zur Auswerte- und Steuereinheit 6 über die Schnittstelle 26 realisiert.
Die Anschaltung der Steuerleitungen und der hochfrequenten Wellenleiter erfolgt im Ausführungsbeispiel in Microstriptechnik.
Der dielektrische Träger 22 ist im Ausführungsbeispiel zwecks Minimierung der Verluste mittig mit einer Aussparung 27 versehen, welche in einem Verhältnis mit der Apertur des Quellstrahlers 28 korreliert.
In der Fig. 7 ist die Anordnung der erfindungsgemäßen Komponenten für den Fall des Einsatzes in einer Offset-Reflektorantenne dargestellt.
Die Reflektorantenne 1 und das Empfangssystem LNC 3 stellen die übliche Anordnung dar. Die Antennenanordnung sei mit einem Positioniersystem in Azimut und Elevation verbunden. Die EM-Feldsteuermatrix 2 ist zwischen dem Reflektor 1 und dem Horn des LNC 3 fest angebracht, und zwar in einem Abstand von 2 cm von der Hornaußenkante. Das vom LNC 3 abgebende Signal 4 wird der Auswerte- und Steuereinheit 6 gemäß Fig. 5 zugeführt und von dieser unbeeinflusst wieder abgegeben. Intern erfolgt eine entkoppelte Leistungsteilung zwecks Signalweiterverarbeitung. Die EM-Feldsteuermatrix 2 ist mit der Auswerte- und Steuereinheit 6 durch ein Buskabel 5 verbunden. In der Auswerte- und Steuereinheit 6 erfolgen die Signalverarbeitung und -auswertung. Die gewonnenen Richtungsinformationen werden über ein entsprechendes Bussystem 8 an das herkömmliche elektromechanische Positioniersystem zum Zweck der Nachführung der Antenne auf ein bewegtes Ziel weitergegeben. Beispielhaft sei dafür der Satellitenempfang während der Fahrt mit einem Boot genannt. Die Änderung der Strahlbeeinflussung wird adaptiv mit der Änderung der Nachführaufgabe vorgenommen.
Bezugszeichenaufstellung
1
Reflektor
2
EM-Feldsteuermatrix
3
LNC mit Horn
4
vom LNC abgegebenes hochfrequentes Signal
5
Buskabel
6
Steuereinheit
7
von Steuereinheit 6 abgegebenes unbeeinflusstes Signal (wie 4)
8
Bussystem mit externen Schnittstellen
9
Leistungsteiler
10
Demodulatoreinheit
11
niederfrequenter Leistungsteiler
12
Demodulatoreinheit
13
Verstärker
14
Triggerschaltung
15
Bandpaßfilter
16
Verstärker
17
Phasendifferentiator
18
Verstärker
19
internes Signal zur Weiterleitung
20
internes Signal zur Weiterleitung
21
internes Signal zur Weiterleitung
22
Träger
23
Steuerelement
24
Strahlerelementepaar
24.1
Strahlerelement
25
Logikbaustein
26
Schnittstelle
27
Aussparung
28
Quelle elektromagnetischer Strahlung
29
Aperturraum
30
Aperturfläche III
31
Aperturfläche IV
32
Nahfeld (vor EM-Feldsteuermatrix)
33
Nahfeld (nach EM-Feldsteuermatrix)

Claims (10)

  1. Anordnung zur Beeinflussung und Steuerung elektromagnetischer Wechselfelder und/oder Antennen und Antennendiagrammen, angeordnet im Nahfeld (32;33) eines Quellstrahlers (3;28), mit einem dielektrischen Träger (22) als Montagefläche für planare oder dreidimensionale Strahlerelemente (24.1) sowie Elemente (23) zur Ansteuerung der Strahlerelemente (24.1) für Schaltung, Steuerung, Transmission oder Speisung, wobei der Träger (22) in einem hochfrequenten elektromagnetischen Quellfeld (32;33) des Quellstrahlers (3;28) in einem Aperturraum (29) begrenzt durch Aperturflächen (30;31) angeordnet ist und auf dem Träger (22) die Strahlerelemente (24.1) und die Elemente (23) angeordnet sind, wobei die Strahlerelemente (24.1) durch hochfrequente Signale oder eine Kombination aus niederfrequenten und hochfrequenten Signalen einer externen Steuereinheit (6) einzeln oder paarweise ansteuerbar sind und zur Signalzuweisung die Steuereinheit (6) durch einen Bus (5) mit den auf dem Träger (22) angeordneten Elementen (23) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der Träger (22) mittig mit einer Aussparung (27) versehen ist, deren wirksame Fläche mit einer Apertur des Quellstrahlers (3;28) korreliert und
    b) die Strahlerelemente (24.1) und die Elemente (23) um die Aussparung (27) angeordnet sind.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Trägers (22) in seiner äußeren und inneren Form frei wählbar ist und die Strahlerelemente (24.1) als planare Flächenstrahler, Dipol- oder Monopolanordnungen, Aperturstrahler, dielektrische Bildleiterelemente oder Kombinationen davon ausgeführt sind.
  3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Ansteuerung der Strahlerelemente in Triplate-, Microslot-, dielektrischer Bildleiter- oder Hohlleitertechnik ausgeführt ist.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass
    die Strahlerelemente (24.1) oder Strahlerelementepaare (24) durch die Anzahl, Art und Ausbildung der Strahlerelemente/Strahlerelementepaare (24.1; 24.) und die Art ihrer Verteilung auf dem Träger (24) der zu lösenden Aufgabe angepasst sind;
    die Strahlerelemente (24.1) oder Strahlerelementepaare (24) fest fixiert oder mechanisch schwenkbar angeordnet sind;
    der Winkel der Strahlerelemente (24.1) oder Strahlerelementepaare (24) zueinander bezogen auf die Flächennormale konstant ist;
    mindestens zwei Strahlerelemente (24.1) zu Strahlerelementepaaren (24) zusammengefasst sind;
    die Strahlerelemente (24.1) beliebig in Bezug auf ihre geometrische Mitte auf einer Ebene des Trägers (22) montiert sind und
    der Träger (22) als gekrümmte Fläche oder dreidimensional ausgebildet ist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Anordnung zum Feld des Quellstrahlers (3;28) sowohl direkt als auch in einfach und doppelt fokussierenden Antennenanordnungen sowohl direkt oder offset erregt, angeordnet ist.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass sie in einen niederdielektrischen Kunststoff mit geringem dielektrischen Verlustfaktor und geringer Dielektrizitätskonstante, vorzugsweise einem geschlossenzelligen Polyurethanschaum eines Volumengewichtes zwischen 120 kg/m3 bis 250 kg/m3, eingeschlossen ist und die Strahlerelemente (24.1) sowohl als H- oder E-Feld sensitive oder wechselwirkende Bauelemente ausgeführt sind.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Primärstrahlersystemen verbunden in Reflektor- oder Flächenstrahlersystemen angeordnet ist und die resultierenden Strahlungseigenschaften des gesamten Antennensystems steuert.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Steuereinheit mit einer externer Auswerteeinheit verbunden und zu einer Steuer- und Auswerteeinheit (6) informationstechnisch verknüpft ist.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit (6) einerseits über das Buskabel (5) mit einer EM-Feldsteuereinheit (2) und über die Signalleitung (4) mit dem LNC mit Horn (3) verbunden ist und andererseits über eine weitere Signalleitung (7) zur Abgabe eines unbeeinflussten Signals vom LNC mit Horn (3) sowie über ein weiteres Buskabel mit externen Schnittstellen (8) zur Ansteuerung elektromechanischer Bewegungsmodule ausgestattet ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuer- und Auswerteeinheit (6)
    ein Verstärker (18) zur Behandlung des vom LNC (3) abgegebenen Signals (4) im Original- und/oder in einem Zwischenfrequenzbereich mit einem Leistungsteiler (9) verbunden ist,
    ein Leistungsteiler (9), das erhaltene Signal (4) entkoppelt und zum Ausgang (7) und einer Demodulatoreinheit (10) verteilt,
    die Demodulatoreinheit (10) mit einem niederfrequenten Leistungsteiler (11) verbunden ist, der die Leistung entkoppelt und jeweils zu einer niederfrequenten Demodulatoreinheit (12) und einem Bandpassfilter (15) verteilt,
    ein weiterer Verstärker (13), das von der Demodulatoreinheit (12) gelieferte Signal verstärkt und durch eine Triggerschaltung (14) verarbeitet und am Ausgang (19) zur Verfügung stellt,
    ein Bandpassfilter (15), das mit einem weiteren Verstärker (16) verbunden ist, das vom niederfrequenten Leistungsteiler (11) verteilte Signal bearbeitet und
    ein weiterer Verstärker (16) mit einem Phasendifferenziator (17) verbunden ist, der das vom Verstärker (16) abgegebene Signal auswertet und an den Ausgängen (20; 21) zur Verfügung stellt.
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